本发明属于支吊架设备,具体涉及一种支吊架工作载荷调整装置,还涉及一种支吊架工作载荷测量方法。
背景技术:
1、支吊架是火力发电行业中用于承受汽水管道重量、限制管系位移和方向以及控制管道振动的重要设备,变力弹簧吊架作为支吊架中应用最为广泛的吊架类型,由于火电机组长期运行和反复启停,加上原始设计、制造、安装以及运行环境恶劣等原因,经常出现载荷异常等问题,引起所承载的管系应力异常,严重情况下还会导致管道连接焊缝开裂等重大缺陷。
2、当前修复调整变力弹簧吊架载荷异常通常是使用管钳、撬杠、扳手等工具调整吊杆花篮螺丝以达到调整变力弹簧吊架弹簧压缩值的方法粗略调整弹簧吊架载荷,费时费力,且调整误差较大。此外部分施工人员会通过在吊杆侧面粘贴应变片的方式获取吊杆运行中的形变量来测量载荷,但该种方法受部件温度影响较大,且应变片一般通过胶水粘贴,受人工操作影响也较大,可能会导致测得的载荷结果存在较大误差,从而影响管道支吊架检查、应力校核计算、修复调整等工作的准确性和真实性。
技术实现思路
1、本发明的第一目的是提供一种支吊架工作载荷调整装置,解决了现有技术中通过人工调整吊杆花篮螺丝以达到调整变力弹簧吊架弹簧压缩值的方法粗略调整弹簧吊架载荷,导致调整误差较大的技术问题。
2、本发明的第二目的是提供一种支吊架工作载荷测量方法,解决了现有技术中通过在吊杆侧面粘贴应变片的方式获取吊杆运行中的形变量来测量载荷,受部件温度影响较大,导致测得的载荷结果误差较大的技术问题。
3、本发明所采用的第一种技术方案是,支吊架工作载荷调整装置,包括传动部分,传动部分带动支吊架的吊杆进行转动,传动部分的顶部与底部均设有锁紧扣件,传动部分与锁紧扣件之间铰接有伸缩支撑杆。
4、本发明第一种技术方案的特点还在于:
5、锁紧扣件包括两个通过紧固件连接的锁紧扣板,两个锁紧扣板之间形成锁紧通孔。
6、紧固件采用活结螺栓和锁紧旋钮配合连接。
7、锁紧通孔内壁设置有防滑条纹。
8、传动部分包括可拆卸的壳体,壳体相对应的两侧均固接有支撑杆连接轴,两个支撑杆连接轴均与伸缩支撑杆套接;
9、壳体内设有液压油泵和可转动的限位臂,液压油泵的输出端连接有传动杆;
10、传动部分还包括设置在壳体内且与锁紧通孔同轴的棘轮,限位臂与棘爪卡接,防止棘轮倒转;传动杆与棘爪卡接,对棘轮提供旋转动力;
11、棘轮轴心处开有通孔,通孔内固接有花篮螺丝套件,用于带动支吊架中吊杆处的花篮螺丝旋转,通孔内壁开有套件定位槽,花篮螺丝套件外壁固接有套件定位键,套件定位键和套件定位槽配合连接。
12、壳体包括顶盖和底壳,顶盖和底壳之间通过外壳锁紧扣a可拆卸连接;棘轮和花篮螺丝套件均采用对称组合安装的结构,顶盖和底壳均沿着对称处通过外壳锁紧扣b可拆卸设置。
13、顶盖和底壳内壁均设有棘轮滑道,棘轮上设有棘轮凸缘,棘轮凸缘与棘轮滑道相配合。
14、壳体上设有液压油进油口和液压油出油口,液压油进油口和液压油出油口均用于连通液压油泵和外接液压供油装置。
15、本发明所采用的第二种技术方案是,支吊架工作载荷测量方法,使用上述的支吊架工作载荷调整装置,具体包括以下步骤:
16、s1,松开外壳锁紧扣b以及锁紧扣件,将调整装置整体固定在支吊架上,再将外壳锁紧扣b和锁紧扣件锁紧;
17、s2,将外接液压供油装置通过油管与液压油进油口和液压油出油口连接;
18、s3,将外接液压供油装置当前供油压力值清零,向液压油泵供油,传动杆随着液压油泵进油伸出,驱动棘轮转动,棘轮通过嵌在内部的花篮螺丝套件带动花篮螺丝转动;
19、s4,读取液压油泵提供的油压数值,并结合支吊架工作载荷调整装置的和待测支吊架螺纹吊杆的尺寸数据,计算螺纹吊杆轴向力,即弹簧支吊架的实际工作载荷。
20、本发明第二种技术方案的特点还在于:
21、s4中的计算螺纹吊杆轴向力具体为:
22、
23、螺纹吊杆扭矩与轴力的关系为:
24、
25、合并式(1)与式(2),得到螺纹吊杆轴向力关系为:
26、
27、式(1)、式(2)和式(3)中,t表示扭矩,单位n.m;pq表示液压泵提供油压,单位n/m2;a表示液压缸活塞面积,单位mm2;x表示机械力臂,为活塞传动杆锁定销中心与传动齿轮圆心的距离,单位mm;η1表示机械损伤系数;η表示弹簧损耗系数;f表示轴力;d1表示上吊杆螺纹中径;d2表示下吊杆螺纹中径;μ表示花篮螺丝与螺纹吊杆之间的摩擦系数,取μ=0.15;α表示螺牙角度的一半,α=30°;β表示螺纹升角,tanβ=p/πd2;p表示螺距。
28、本发明的有益效果是:
29、本发明调整装置通过设置液压油泵、棘轮和花篮螺丝套件联动作用,由液压传动代替人工使用管钳工具,大大提高了调整效率,节约了人力;并通过读取液压油泵提供的油压数值,结合支吊架工作载荷调整装置的和待测支吊架螺纹吊杆的尺寸数据,计算螺纹吊杆轴向力,调整过程中载荷数据测量的准确性大大提高,解决了常见的应变片测量载荷方式受温度和操作过程影响较大的问题,提高了管道支吊架检查、应力校核计算、修复调整等工作的准确性和真实性。
1.支吊架工作载荷调整装置,其特征在于,包括传动部分(9),所述传动部分(9)带动支吊架的吊杆进行转动,所述传动部分(9)的顶部与底部均设有锁紧扣件(7),所述传动部分(9)与锁紧扣件(7)之间铰接有伸缩支撑杆(8)。
2.根据权利要求1所述的支吊架工作载荷调整装置,其特征在于,所述锁紧扣件(7)包括两个通过紧固件连接的锁紧扣板(701),两个所述锁紧扣板(701)之间形成锁紧通孔。
3.根据权利要求2所述的支吊架工作载荷调整装置,其特征在于,所述紧固件采用活结螺栓(702)和锁紧旋钮(703)配合连接。
4.根据权利要求2所述的支吊架工作载荷调整装置,其特征在于,锁紧通孔内壁设置有防滑条纹。
5.根据权利要求2所述的支吊架工作载荷调整装置,其特征在于,
6.根据权利要求5所述的支吊架工作载荷调整装置,其特征在于,所述壳体(902)包括顶盖和底壳,所述顶盖和底壳之间通过外壳锁紧扣a(903)可拆卸连接;所述棘轮(911)和花篮螺丝套件(912)均采用对称组合安装的结构,所述顶盖和底壳均沿着对称处通过外壳锁紧扣b(904)可拆卸设置。
7.根据权利要求6所述的支吊架工作载荷调整装置,其特征在于,所述顶盖和底壳内壁均设有棘轮滑道(913),所述棘轮(911)上设有棘轮凸缘(914),所述棘轮凸缘(914)与棘轮滑道(913)相配合。
8.根据权利要求5所述的支吊架工作载荷调整装置,其特征在于,所述壳体(902)上设有液压油进油口(905)和液压油出油口(906),所述液压油进油口(905)和液压油出油口(906)均用于连通液压油泵和外接液压供油装置。
9.支吊架工作载荷测量方法,使用如权利要求1-7中任一项所述的支吊架工作载荷调整装置,其特征在于,具体包括以下步骤:
10.根据权利要求9所述的支吊架工作载荷测量方法,其特征在于,所述s4中的计算螺纹吊杆轴向力具体为: